全株玉米窖貯經(jīng)濟(jì)效益分析

歐 翔 ，許慶方 ，玉 柱 ，楊 春 ，張為民 ，熊 乙 ，馬菱藝

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山西太谷030801；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京100193；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展研究所，北京100081；4.山西古城乳業(yè)集團(tuán)有限公司，山西山陰036900）

我國人民生活水平的提高，促進(jìn)了奶牛養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展。自20世紀(jì)90年代以來，我國畜牧業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，畜牧業(yè)龍頭企業(yè)大量涌現(xiàn)[1-2]。為了提高奶牛的健康水平和生產(chǎn)性能，養(yǎng)殖企業(yè)逐步開始接受并推廣青貯玉米和苜蓿等優(yōu)質(zhì)飼料的使用，全株玉米青貯成為奶牛日糧的重要組成部分。此外，規(guī)?；B(yǎng)殖是畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢，大規(guī)模的養(yǎng)殖意味著在可預(yù)見的未來，全株青貯玉米的需求也會逐步提高[3]。2015年中央一號文件提出，加快發(fā)展草牧業(yè)，支持青貯玉米和苜蓿等飼草料種植，開展糧改飼和種養(yǎng)結(jié)合模式試點，促進(jìn)糧食、經(jīng)濟(jì)作物、飼草料三元種植結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)發(fā)展已成為畜牧業(yè)發(fā)展的新趨勢[4]。農(nóng)業(yè)部也提出，糧改飼既是調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)、推動糧食“去庫存”的重要切入點，又是推動草食畜牧業(yè)“降成本，補(bǔ)短板”、優(yōu)化畜禽養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的重要著力點[5]，進(jìn)一步推廣全株青貯玉米很有必要。

全株玉米青貯是指在玉米籽粒于乳熟期末至蠟熟期初收獲的，包括玉米果穗、玉米莖、玉米葉在內(nèi)的新鮮全株玉米，通過切碎、發(fā)酵等工序制作而成的草食牲畜飼料[6-8]。其營養(yǎng)成分豐富，適口性好，消化率高，在相同的管理條件下，飼用玉米青貯可使奶牛消化率提高12%，泌乳量增加10%～14%，乳脂率提高10%～15%，進(jìn)而提高了養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[9-10]。此外，全株玉米青貯在春冬季時可以有效地保藏飼草的品質(zhì)與營養(yǎng)，在飼草較為短缺時期，可以解決養(yǎng)畜企業(yè)的飼草短缺問題，隨需隨取，非常方便[11]。所以，在北方農(nóng)區(qū)與牧區(qū)，全株玉米青貯的應(yīng)用比較普遍。全株玉米青貯的制作一般使用窖貯，包括地下窖、半地下窖和地上窖[12]。青貯窖制作簡單，建成后可重復(fù)使用，非常方便。

前人對于全株玉米窖貯的研究較為豐富，但多集中于青貯玉米的品種比較，以及發(fā)酵品質(zhì)、營養(yǎng)價值，生長期不同處理的影響[13-15]，而對于經(jīng)濟(jì)成本方面的分析較為缺乏。對飼草產(chǎn)業(yè)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)學(xué)分析，能夠從不同于生物科學(xué)的角度，給于飼草企業(yè)或農(nóng)戶以決策預(yù)算上的支撐。

筆者對山西省朔州市乳業(yè)集團(tuán)的全株玉米窖貯進(jìn)行了研究，運用柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)對全株玉米窖貯的方式進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效益分析，旨在研究青貯玉米窖貯的投入要素對經(jīng)濟(jì)效益的影響程度。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

通過走訪山西省朔州市乳業(yè)集團(tuán)的奶牛示范場，調(diào)查收集了示范場內(nèi)3個青貯窖2007—2016年的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，對奶牛場相關(guān)人員進(jìn)行了詢問調(diào)查，獲得一手資料。該奶牛示范場自有飼料地133.3 hm2，種有苜蓿、青貯玉米等飼草料，場內(nèi)有3個大型全株玉米青貯窖。

1.2 研究方法

青貯玉米來源中，一部分企業(yè)自行種植，一部分通過向種植青貯玉米的農(nóng)戶收購。其中，自行種植的青貯玉米通過合理的種植方法、田間管理技術(shù)種植，并使用玉米青貯收獲機(jī)進(jìn)行青貯玉米收割，之后將收獲的玉米進(jìn)行整株揉切粉碎。青貯玉米達(dá)到收獲適期時，將自行種植的青貯玉米與收購的青貯玉米一并運輸至青貯窖中進(jìn)行壓實處理，同時為提高發(fā)酵品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性，在裝填時使用乳酸菌等添加劑。壓實后在窖頂用塑料膜覆蓋，并于膜頂用輪胎等重物壓住，四周用沙土覆蓋，防止漏氣和進(jìn)水。之后待青貯厭氧發(fā)酵后即可取用飼喂[16-18]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

通過對調(diào)研數(shù)據(jù)的分析處理，將整個青貯過程進(jìn)行了分類，主要分為收購成本、種植成本、收獲成本、建窖成本、封窖成本、干物質(zhì)損失、土地成本等成本指標(biāo)，通過柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)建立成本函數(shù)模型，運用Eviews 8軟件進(jìn)行分析計算。

2 結(jié)果與分析

為研究全株玉米青貯窖貯成本的影響因素，選擇了窖貯總成本Y、青貯玉米收購成本X1、青貯玉米種植成本X2、青貯玉米收獲成本X3、封窖成本X4、青貯窖建設(shè)成本X5、干物質(zhì)損失X6、土地成本X7等8項指標(biāo)進(jìn)行計量分析，通過柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)建立模型進(jìn)行分析，得出影響全株玉米青貯窖貯成本的因素，其結(jié)果如圖1所示。

2.1 柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)模型的建立與分析

通過建立窖貯成本的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)能夠分析出在全株玉米青貯總成本中，各個影響因素對總成本的影響情況，進(jìn)而能夠找出各成本情況的最佳安排[19]?？虏?道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)最初是由美國數(shù)學(xué)家CHARLES COBB和經(jīng)濟(jì)學(xué)家PAUL DOUGLAS在20世紀(jì)30年代共同提出的，此函數(shù)廣泛應(yīng)用于研究投入產(chǎn)出關(guān)系中，柯布-道格拉斯函數(shù)的基本形式如下[20]。

式中，Y代表總成本，L代表勞力投入量，K代表資本投入量。A代表常數(shù)項，α，β為相應(yīng)參數(shù)，分別表示勞力投入量和資本投入量在生產(chǎn)過程中的產(chǎn)出彈性系數(shù)。將公式（1）函數(shù)兩邊同時取對數(shù)得到公式（2）。

在全株玉米青貯窖貯總成本中，有一些因素由于不屬于生產(chǎn)活動或無法量化處理，故而不考慮在內(nèi)。b，c，d，e，f，g，h 分別為 X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7的產(chǎn)出彈性。根據(jù)解釋變量，將公式（2）變換函數(shù)形式得公式（3）。

根據(jù)公式（3），將于奶牛示范場調(diào)查收集的全株玉米青貯窖貯2007—2016年各項成本數(shù)據(jù)導(dǎo)入Eviews 8軟件中進(jìn)行多元回歸分析，其結(jié)果如表1所示。

表1 總成本多元回歸分析結(jié)果

根據(jù)多元回歸分析結(jié)果，將數(shù)據(jù)代入公式（3）中，得出青貯玉米窖貯成本模型如公式（4）所示。

由表1可知，可決系數(shù)為0.999 9，表明數(shù)據(jù)中各解釋變量的擬合程度較為理想。但是X6，X3，X4的t值較小，X3和X4的回歸系數(shù)為負(fù)數(shù)，可能存在多重共線性，可利用Eviews 8軟件計算X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7相關(guān)系數(shù)矩陣進(jìn)行進(jìn)一步分析，其結(jié)果列于表2。

從表2可以看出，各變量的相關(guān)系數(shù)都不高，不存在多重共線性。從公式（4）的回歸模型可以看出，收購成本、種植成本、建窖成本、青貯過程中的干物質(zhì)損失、土地成本的回歸系數(shù)均為正值，而自行種植青貯玉米的收獲成本和封窖成本的回歸系數(shù)為負(fù)值，并且|t|均小于t0.05，不符合實際情況，故在模型中剔除。剔除自行種植青貯玉米的收獲成本X3和封窖成本 X4后，進(jìn)一步對 Y，X1，X2，X5，X6，X7進(jìn)行回歸分析，其結(jié)果如公式（5）所示。

表2 總成本相關(guān)系數(shù)矩陣

從公式（5）的回歸模型可以看出，青貯過程中的干物質(zhì)損失X6的回歸系數(shù)為負(fù)值，|tX6|＜t0.05，未能通過經(jīng)濟(jì)意義檢驗，故予以剔除。剔除干物質(zhì)損失 X6后，將 Y，X1，X2，X5，X7導(dǎo)入軟件中分析，其結(jié)果列于表3。

從表3可以看出，可決系數(shù)為0.998 5，說明數(shù)據(jù)中各變量的擬合程度較好，t值均達(dá)到顯著水平，可以用來解釋總成本中各要素的影響程度，由表3可得出，最終的青貯玉米窖貯成本模型如公式（6）所示。

表3 剔除X3，X4，X6后的回歸分析結(jié)果

從成本模型中各項影響因素的彈性系數(shù)來看，影響全株玉米窖貯成本的因素從大到小分別為青貯玉米種植成本、青貯窖建窖成本、青貯玉米收購成本、土地成本。其中，青貯玉米種植成本對總成本的影響程度最大，在其他條件不變情況下，青貯玉米種植成本每增加1%，青貯玉米窖貯總成本就會上升2.125 5百分點；此外，青貯窖建窖成本和青貯玉米收購成本對青貯玉米窖貯總成本的影響也頗為顯著，在其他條件不變情況下，青貯窖建窖成本每增加1%，青貯玉米窖貯總成本則上升1.454 8百分點；青貯玉米收購成本每增加1%，青貯玉米窖貯總成本上升0.969 2百分點；土地成本的影響最小。

2.2 青貯玉米種植成本分析

從公式（6）可以看出，在全株玉米青貯窖貯成本中，青貯玉米種植成本和青貯窖建窖成本對總成本的影響最大，而建設(shè)好青貯窖后涉及的成本只有維修成本，對每年的總成本影響不大。而對于青貯玉米種植成本來說，則對總成本的影響較大，由于組成青玉米種植成本的各小項較多，故而需對青貯玉米種植成本進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

青貯玉米種植成本的組成有種子、肥料、除草、灌溉、人工、機(jī)械等6項，其他組成由于難以估計，影響較小等原因沒有考慮在內(nèi)?，F(xiàn)將以上6項分別設(shè)為 x1，x2，x3，x4，x5，x6，青貯玉米種植成本設(shè)為 y。收集到2007—2016年種植成本數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)代入E-views 8軟件中，其結(jié)果如表4所示。

表4 種植成本回歸分析

進(jìn)一步對2007—2016年的種植成本數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析，得出相關(guān)系數(shù)矩陣，結(jié)果列于表5。

表5 種植成本相關(guān)系數(shù)矩陣

從表5中各變量的相關(guān)系數(shù)可以看出，除變量x4以外，其余5個變量的相關(guān)系數(shù)都較高，說明各變量之間存在多重共線性，下面運用逐步回歸法來消除多重共線性。

首先將被解釋變量y對每個解釋變量x1，x，x3，x4，x5，x6單獨進(jìn)行回歸分析，得到每個解釋變量的回歸方程，如下。

y＝264 499.6＋6.910 7x1（R2＝0.730 7）；y＝420 191.7＋2.079 2x2（R2＝0.632 5）；y＝-13 382.3＋7.976 5x3（R2＝0.756 3）；y＝497 834.1＋0.492 3x4（R2＝0.076 0）；y＝470 383.6 ＋1.201 3x5（R2＝0.625 6）；y＝859 175.1－2.453 4x6（R2＝0.478 2）。

對上述一元回歸結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，對比各回歸方程可決系數(shù)的大小可和，x3＞x1＞x2＞x5＞x6＞x4，根據(jù)可決系數(shù)最大的原則，選取x3作為第1個變量加入到函數(shù)中。在選取x3為第1個變量的基礎(chǔ)上，依次將其余變量加入到函數(shù)中進(jìn)行回歸分析，其回歸方程如下。

y＝77 185.04＋2.767 5x1＋5.059 4x3（R2＝0.772 3）；y＝-6 225.265＋0.044 5x2＋7.834 1x3（R2＝0.756 3）；y＝-178 778.9＋8.511 2x3＋0.729 1x4（R2＝0.919 5）；y＝-18 604.42＋8.067x3－0.016 5x5（R2＝0.756 3）；y＝-74 562.43＋8.454 6x3＋0.225 8x6（R2＝0.757 6）。

對比上述回歸結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在代入x3變量后，R2的大小為x4＞x1＞x6＞x2＞x5，于是選擇x4作為第2個變量加入到函數(shù)中，在加入x3，x4的基礎(chǔ)上，加入其余變量進(jìn)行回歸分析，結(jié)果如下。

y＝-23 632.78＋5.629 8x1＋2.671 7x3＋0.857 3x4（R2＝0.980 7）；y＝75 604.36＋2.020 9x2＋2.278 6x3＋1.039 9x4（R2＝0.991 2）；y＝132 698＋2.008 4x3＋1.074 4x4＋1.231x5（R2＝0.995 2）；y＝7.070 7＋0.952 3x3＋0.952 3x4－0.972 6x6（R2＝0.964 6）。

對上述結(jié)果進(jìn)行分析，可知可決系數(shù)大小依次為x5＞x2＞x1＞x6，將x5作為第3個變量加入到函數(shù)中，并依次在x3，x4，x5的基礎(chǔ)上加入其余變量進(jìn)行回歸分析，其回歸方程如下。

y＝114918.7＋1.2409x1＋1.8063x3＋1.0451x4＋1.025 6x5（R2＝0.996 1）；y＝129 132.2＋0.891 1x2＋1.676 4x3＋1.083 1x4＋0.773 6x5（R2＝0.998 7）；y＝166 224.4＋2.263 3x3＋1.084x4＋1.056 2x5－0.336x6（R2＝0.995 6）。

由以上回歸方程可知，在分別加入x1，x2，x6后，回歸方程的相關(guān)系數(shù)的大小依次為x2＞x1＞x6，于是將x2作為第4個變量加入函數(shù)中，后在x2，x3，x4，x5的基礎(chǔ)上繼續(xù)逐步回歸，其回歸方程如下。

y＝136 634.7－0.559x1＋1.017 9x2＋1.072x3＋1.097 6x4＋0.801 1x5（R2＝0.998 8）；y＝50 538.89＋1.355 7x2＋0.93x3＋1.065 8x4＋0.935 3x5＋0.769x6（R2＝0.999 7）。

在 x2，x3，x4，x5的基礎(chǔ)上加入 x6后，發(fā)現(xiàn)模型的擬合情況達(dá)到了最優(yōu)，并且x6變量引入并未使模型中其余變量的相關(guān)系數(shù)發(fā)生較大改變，F(xiàn)＝2 670.945＞F0.05＝3.633，說明模型已達(dá)到極顯著水平，而加入x1變量后則出現(xiàn)多重共線性，經(jīng)濟(jì)意義無法解釋的情況，所以在最后選擇剔除x1變量，加入x6變量。于是，最終確定青貯玉米種植成本模型如公式（7）。

從青貯玉米種植成本模型中各影響因素系數(shù)的大小可以看出，影響青貯玉米種植成本的因素從大到小為肥料、灌溉、人工、除草、機(jī)械。其中，灌溉成本、人工成本和除草、肥料等田間管理對青貯玉米種植成本的影響最大，在其他條件不變的情況下，人工成本上漲1%，種植成本則相應(yīng)上漲0.935百分點；灌溉成本上漲1%，種植成本相應(yīng)上漲1.066百分點；除草、肥料等田間管理成本上漲1%，種植成本相應(yīng)上漲3.291百分點。機(jī)械成本對種植總成本的影響則相對較小。

3 結(jié)論與建議

筆者通過調(diào)查走訪山西省朔州市某乳業(yè)集團(tuán)有限公司的奶牛示范場，收集獲得第一手關(guān)于全株青貯玉米窖貯成本效益情況數(shù)據(jù)，通過分析2007—2016年的成本數(shù)據(jù)，建立柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)模型，分析了不同的成本投入因素對窖貯總成本的影響情況。結(jié)果表明，青貯玉米種植成本與收購成本對窖貯總成本的影響較為顯著，建窖成本也對窖貯成本有較大影響。

由于我國對于青貯玉米方面的重視不如歐美等發(fā)達(dá)國家，很多種植戶對于種植用于飼料的青貯玉米抱有懷疑、觀望的心態(tài)，但這一情況正在逐步改善。據(jù)農(nóng)業(yè)部調(diào)研，2016年全國青貯玉米的種植面積為92.7萬hm2，同比增幅40.97%，總產(chǎn)量為5 977萬 t，同比增幅 47.83%，單產(chǎn)為 64.5 t/hm2，同比增幅達(dá)7.5%。由于國家中央一號文件中提出了“糧改飼”改革，把傳統(tǒng)的二元種植結(jié)構(gòu)調(diào)整為糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、飼料作物三元種植結(jié)構(gòu)，在減少糧用玉米種植的同時，大力推廣青貯玉米的種植，并對青貯玉米種植戶給于相應(yīng)的種植補(bǔ)貼，這也大大提高了種植戶對種植青貯玉米的認(rèn)可度，預(yù)計在不遠(yuǎn)的將來，青貯玉米的種植面積與產(chǎn)量將會再度提升。但是種植青貯玉米，也有其自身的局限性，青貯玉米的種植與銷售，大多是局限于當(dāng)?shù)?，基本上是?dāng)?shù)胤N植，當(dāng)?shù)叵?，青貯玉米的市場價格基本是按當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖市場的需求量定價，未能統(tǒng)一形成市場，導(dǎo)致青貯玉米價格不穩(wěn)定，這對農(nóng)戶的種植積極性也會產(chǎn)生一定的影響，尤其在天氣情況不好的年份，不僅青貯玉米產(chǎn)量會降低，質(zhì)量也會降低，這對青貯玉米價格的穩(wěn)定不利。因此，針對青貯玉米收購價格不穩(wěn)定的情況，應(yīng)該推行產(chǎn)銷結(jié)合的方式，在大力推廣青貯玉米種植的同時，將農(nóng)戶與收購商聯(lián)合起來，農(nóng)戶根據(jù)收購商提供的預(yù)計收購量種植青貯玉米，從而達(dá)到穩(wěn)定價格的目的；另外，對于企業(yè)自身來說，則推薦在自行種植青貯玉米的情況下，兼青貯玉米的收購，從這2個方面一起入手，減小價格波動、種植成本上漲對總成本的影響。

此外，通過建立青貯玉米種植成本模型，分析了青貯玉米種植過程中影響種植成本的影響因素，結(jié)果表明，青貯玉米種植過程中，人工成本、田間管理和灌溉成本對種植總成本的影響較為顯著。KOMLEH等[21]研究了不同規(guī)模的青貯玉米生產(chǎn)農(nóng)場的能源消耗模式，通過將投入項換算為能源，得出在所有投入中，機(jī)械和化肥投入是最重要的能源投入，柴油和種子投入同樣也有重要意義，這與筆者研究中田間管理對總成本的影響最大相吻合，但在機(jī)械投入方面有出入，這是因為在伊朗德黑蘭地區(qū)機(jī)械化程度較高，并且農(nóng)場面積大，適合機(jī)械操作，故而柴油和機(jī)械投入均較多，而在山西北部機(jī)械化程度較低，地塊小，所以機(jī)械投入較小。在人工成本方面，由于近年來人民生活水平的提高，種植業(yè)難以招到合適的員工，故而只能通過提高工資等手段來補(bǔ)充勞動力。建議企業(yè)應(yīng)該改善員工的工作生活條件吸引員工，對員工進(jìn)行培訓(xùn)，提高員工的勞動生產(chǎn)力，精簡機(jī)構(gòu)，撤銷冗余的機(jī)構(gòu)部門等方式來降低管理成本。此外，近年來農(nóng)業(yè)用水價格變動較為頻繁，對種植玉米的成本影響也較大，可以通過引進(jìn)更為高效的灌溉方式，如滴灌和噴灌等方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的漫灌，進(jìn)而達(dá)到節(jié)水的目的。而對于田間管理方面，應(yīng)該因地而異，對地力較高的土地可以相對縮減田間管理成本，而對于地力較低的土地，則不能因為對種植成本的影響較大而減少投入。